磨削技術(shù)
磨削裂紋的特征及產(chǎn)生機(jī)理 |
| 發(fā)布時(shí)間：2020/12/10 |
| 磨削加工在機(jī)械制造行業(yè)中應(yīng)用比較廣泛，經(jīng)熱處理淬火的碳素工具鋼和滲碳淬火的工件，在磨削時(shí)與磨削方向基本垂直的表面常常出現(xiàn)大量的較規(guī)則排列的裂紋——磨削裂紋。它不但影響工件的外觀，更重要的是還會(huì)直接影響工件質(zhì)量。 磨削裂紋的特征 1)磨削裂紋與一般淬火裂紋明顯不同，磨割裂紋只發(fā)生在磨削面上，深度較淺，且深度基本一致 2)較輕的磨削裂紋是垂直于或接近垂直于磨削方向的平行線，且為規(guī)則排列的條狀裂紋。這是第一種裂紋 3)較嚴(yán)重的裂紋呈龜甲狀(封閉網(wǎng)絡(luò)狀)，其深度大致為0.03～0.15mm。用酸腐蝕，裂紋明顯易見。這是第二種裂紋 磨削裂紋的產(chǎn)生機(jī)理 1)磨削裂紋的產(chǎn)生是磨削熱引起的，磨削時(shí)工件表面韻溫度可能高達(dá)820～840％或更高 2)淬火鋼的組織是馬氏體和一定數(shù)量的殘留奧氏體，處于膨脹狀態(tài)(未經(jīng)回火處理時(shí)尤為嚴(yán)重)。如果將其表面快速加熱至100℃左右并迅速冷卻時(shí)，必然將產(chǎn)生收縮，這是第一次收縮。這種收縮僅發(fā)生在表面，其基體仍處于膨脹狀態(tài)，從而使表面層承受拉應(yīng)力而產(chǎn)生微裂紋，這是第一種裂紋。當(dāng)溫度升至300％時(shí)，表面再次產(chǎn)生收縮，從而產(chǎn)生第二種裂紋。 馬氏體的膨脹和收縮隨著鋼中碳含量的增加而增大，故碳素工具鋼和滲碳淬火鋼產(chǎn)生磨削裂紋的情況尤為嚴(yán)重 3)淬火鋼中的殘留奧氏體，在磨削時(shí)受磨削熱的影響即發(fā)生分解，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，這種新生的馬氏體集中于表面，引起工件局部體積膨脹，加大了工件表面應(yīng)力，導(dǎo)致磨削應(yīng)力集中，繼續(xù)磨削則容易加速磨削裂紋的產(chǎn)生；此外，新生的馬氏體脆性較大，磨削也容易加速磨削裂紋的產(chǎn)生。另一方面，在磨床上磨削工件時(shí)，對(duì)工件既有壓力，又有拉力，助長了磨削裂紋的形成。如果在磨削時(shí)冷卻不充分，則由于磨削而產(chǎn)生的熱量，可以使磨削表面薄層重新奧氏體化，隨后再次淬火成為淬火馬氏體。 因而使表面層產(chǎn)生附加的組織應(yīng)力，再加上磨削所形成的熱量使工件表面的溫度升高極快，這種組織應(yīng)力和熱應(yīng)力的疊加就可能導(dǎo)致磨削表面出現(xiàn)磨削裂紋 |
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